中國科協發布2025年三個“十大”問題難題

日前，在第二十七屆中國科協年會主論壇上，中國科協發布2025重大科學問題、工程技術難題和產業技術問題。

2025重大科學問題包括基于密碼學視角的人工智能安全新理論和防護體系、暗能量與哈勃常數危機等10項問題。中國密碼學會理事長、中國科學院院士王小云表示，在隱私保護、信息保護等領域，密碼分析技術可以作為一種非常先進的方法，來評估人工智能的安全；同時，密碼技術的防護理論體系，可以來構建人工智能的安全防護體系。

先進航空機載系統能量綜合與智能管理等十大工程技術難題和芯片間高速光互連（光-I/O）技術產業落地等十大產業技術問題，將為培育新質生產力提供科技支撐。“從航空器的發展來講，過去很多的能量形式都很分立。”中國航空學會常務理事、中國工程院院士焦宗夏列舉了電氣、液壓、環控等常見的能量形式，但它們的效率和能力相對受限，綜合化管理將對能效使用、飛行器可靠運行等問題起到至關重要的作用。

自2018年起，中國科協組織全國學會、學會聯合體、企業科協和高校科協等，聯合世界相關國際組織，開展重大科技問題難題征集發布活動。本年度征集發布活動覆蓋數理化基礎科學、地球科學、生態環境、制造科技、信息科技、先進材料、資源能源、空天科技、農業科技、生命健康等十大領域、23個細分方向，最終評選出10個前沿科學問題、10個工程技術難題和10個產業技術問題。

【十大前沿科學問題】

1.流形的拓撲和幾何分類

2.希格斯粒子性質和質量起源

3.準金屬替代過渡金屬用于精準合成與催化反應的可行性研究

4.臺風路徑異常與強度突變

5.宏觀生態系統空間格局形成機理與系統間相互作用機制

6.基于密碼學視角的人工智能安全新理論和防護體系

7.多維度、可重構超分子機器組裝

8.暗能量與哈勃常數危機

9.作物野生近緣種在提升栽培種抗逆特性的育種潛力

10.人體微生態與宿主的交互調控機制

【十大工程技術難題】

1.復雜模型的設計—仿真—制造一體化算法與理論

2.深海規模化采礦裝備與環境擾動抑制

3.區域地表水—地下水—再生水—外調水—海水協同利用與治理技術

4.面向通信與智能融合的智簡網絡技術體系

5.生物制造復雜器官

6.煤炭與共伴生能源資源一體化開發技術

7.新一代低能耗低成本碳捕集與封存技術

8.先進航空機載系統能量綜合與智能管理

9.大宗食品原料及高值配料的生物制造技術

10.建立基于臨床和多組學大數據的新藥研發體系

【十大產業技術問題】

1.突破大型及超大型海水淡化工程高端裝備進口瓶頸

2.超超臨界汽輪機葉片抗氧化性能提升

3.面向深空資源開發的自主采礦關鍵科學與技術問題研究

4.面向產業的智能無人系統自主能力評測系統建設

5.芯片間高速光互連（光-I/O）技術產業落地

6.衰老狀態下再生生物材料開發

7.實現能源電力“安全—低碳—經濟”綜合平衡的路徑

8.衛星遙感數據的智能化處理與產業化應用

9.基于合成生物學與AI驅動的智能響應病蟲害生物疫苗

10.腦功能評估與腦機智能閉環干預

30 個重大問題難題出爐：勾勒科技攻關路線圖

10 個前沿科學問題、10 個工程技術難題和 10 個產業技術問題，從“流形的拓撲和幾何分類”等基礎科學命題，到“復雜模型的設計 — 仿真 — 制造一體化算法”等工程技術挑戰，再到“大型海水淡化工程高端裝備國產化”等產業瓶頸，30 個問題難題系統覆蓋數理化、地球科學、生態環境、生命健康等十大領域，為我國未來科技攻關提供了清晰的戰略坐標。

遴選機制：戰略科學家主導的多維度評議體系

本屆征集活動由 80 家全國學會協同推進，形成“推薦 — 評議”的嚴謹機制。56 位戰略科學家從 23 個細分方向推薦 90 個候選問題，涵蓋從基礎研究到產業應用的全鏈條；23 位學術委員會專家圍繞四大核心指標評選：

是否處于學科交叉的創新臨界點（如“暗能量與哈勃常數危機”關聯宇宙學與粒子物理）；能否帶動產業變革（如“空天飛行器熱防護材料”直接影響商業航天發展）;是否突破傳統理論框架（如“人體微生態與宿主交互調控”挑戰單一病因認知）；是否關乎國家重大需求（如“海水淡化裝備國產化”涉及水資源安全）。

從入選問題看，呈現三大聚焦方向：

數學物理領域占比 30%，凸顯 “從 0 到 1”原創突破的戰略優先級；裝備制造、資源能源領域問題占 40%，直指“卡脖子”瓶頸；80% 的問題涉及多學科協同（如“生態系統空間格局形成機理”融合生態學與人工智能）。

中國科協主席萬鋼在解讀榜單時強調，這些問題難題的發布并非終點，而是科技攻關的“起點坐標”：

“流形的拓撲和幾何分類” 等問題的突破，將為量子計算、弦理論等前沿領域提供數學工具支撐；“設計 — 仿真 — 制造一體化算法”的攻克，可使高端裝備研發周期縮短 50%，推動我國從“制造大國”向“智造強國”跨越；“海水淡化裝備國產化”等問題的解決，預計將降低我國海水淡化成本 30%，年節約外匯支出超200億元。

自2018年啟動該活動以來，前七屆發布的210個問題中，已有43個取得階段性突破（如“量子通信京滬干線技術”），帶動形成12個新興產業集群，充分體現“以問題引領創新”的科技發展邏輯。

未來展望

中國科協表示，將圍繞 30 個問題難題推進三項工作：推動高校、科研院所與企業組建 20 個跨領域團隊，配套專項研發資金;每季度發布問題破解進展白皮書，跟蹤“暗能量觀測”“微生態調控”等重點方向;在“臺風路徑預測”“空天材料”等領域發起國際大科學計劃，吸引全球智力資源。

這些重大問題難題的發布，不僅是我國科技發展現狀的“體檢報告”，更是面向未來的“攻堅動員令”。當一個個科學問題被破解、技術難題被攻克，科技自立自強的根基將愈發堅實，為建設科技強國注入持續動能。

◎ 來源|綜合北京日報、中國產業新聞網